煤炭知识
煤炭基础知识
1 煤 coal 植物遗体在覆盖地层下,压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩煤炭
2 煤的品种 Categories of coal 以不同方式加工成不同规格的煤炭产品
3 标准煤 Coal equivalent 凡能产生29.27MJ的热量(低位)的任何数量的燃料折合为1标
准煤。1MJ=1/4.1816*1000=239.143kcal/kg
4 毛煤 Run-of-mine coal 煤矿生产出来的,未经任何加工处理的煤
5 原煤 Raw coal 从毛煤中选出规定粒度的矸石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤
6 商品煤 Commercial coalsalable coal 作为商品出售的煤(销煤)
7 精煤 clenedcoal 煤经精选(干选或湿选)后生产出来的、符合质量要求的产品(洗精煤 )
8 中煤 Middings 经分选后得到的灰分介于精煤与煤矸石之间的煤。
9 洗选煤 Washed coal 经过洗选后的煤’
10 筛选煤 Screened coalsieved coal 经过筛选加工的煤
11 粒级煤 Sized coal 煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品
12 粒度 Size 颗粒的大小
13 限上率 Oversize fraction 筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数
14 限下率 Undersize fraction 筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数含末率
15 特大块 Uitra large coal(>100mm) 大于100mm的粒级煤
16 大块煤 Large coal(>50mm) 大于50mm的粒级煤
17 中块煤 Medium-sizldcoal(25~50mm) 5~50mm的粒级煤
18 小块煤 Small coal(13~25mm) 13~25mm的粒级煤
19 混中块 Mixed medium-sized coal (13~80mm) 13~80mm的粒级煤
20 混块 Mixedlumpcoal(13~300mm) 13~300mm之间的粒级煤
21 粒煤 Pea coal(6~13mm) 6~13mm的粒级煤
22 混煤 Mixed coal(>0~50mm) 0~50mm之间的煤 (蒙煤为主)
23 末煤 Slackslack coal(>0~25mm) 0~25mm之间的煤 (山煤为主)
24 粉煤 Fine coal(>0~6mm) 0~6mm之间的煤
25 煤粉 Coal fines(>0~0.5mm) 小于0.5mm的煤
26 煤泥 slime 煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品
27 矸石 Shale 采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石、矸子
28 夹矸 Dirt band 夹层在煤层中的矿物质层
29 洗矸 washeryrejects 从洗煤中排出的矸石
30 含矸率 Shale cont ent 煤中大于50mm矸石的质量百分数
(二)煤的采样和制样
1 煤样 Coals samplesample 为确定某些特性而从煤中采取的、具有代表性的一部分煤
2 采样 Samping 采取煤样的过程
3 子样 Increment 采样器具操作一次或截取一次煤流分断面所采取的一份样
4 总样 Gros sample 从一个采样单元取出的全部子样合并成的煤样
5 随机采样 random sampling 在采取子样式,对采样的部位或时间均不施加任何人为的意志,能使任何部位的煤都有机会采出
6 系统采样 Systematic sampling 按相同的时间、空间或质量的间隔采取子样,但第一个子样在第一个间隔内随机采取,其余的子样按选定的间隔采取
7 批 Batchlot 在相同的条件下,在一段时间内生产的一个量
8 采样单元 Sampling unit 从一批煤中采取一个总样的煤量。一批煤可以是一个或多个采样单元
9 多份采样 Reduplic atesampling 从一个采样单元取出若干子样依次轮流放入各容器中,每个容器中的煤样构成一份质量接近的煤样,每份每样能代表整个采样单元的煤质
10 煤层煤样 Seam dample 按规定在采掘工作面、探巷或坑道中从一个煤层采取的煤样
11 分层煤样 Stratified deam sample 按规定从煤和夹矸的每一自然分层中分别采取的试样
12 可采煤样 Workable seam sample 按采煤规定的厚度应采取的全部试样
13 生产煤样 Sample froproduction 在正常生产情况下,在一个整班的采煤过程中采出的,能代表生产煤层煤的物理、化学和工艺特性的煤样
14 商品煤样 Sample forcommercial coal 代表商品煤平均性质的煤样
15 浮煤样 Float sample 经重液分选浮在上部的煤样
16 沉煤样 Sink sample 经重液分选沉在下部的煤样
17 实验室煤样 Laboratory sample 由总样或分样缩制的、送往试验室供进一步制备的煤样
18 空气干燥煤样 Air-dried sample 粒度小于0.2mm、与周围空气湿度达到平衡的煤样 一般分析煤样
19 标准煤样 Certified reference-coal 具有高度均匀性、良好稳定性和准确量值的煤样,主要用于校准测定仪器,评价分析试验方法和确定煤的特性量值
20 煤样制备 Sample preparation 使煤样达到实验所要求的状态的过程,包括煤样的破碎、混合、缩分和空气干燥
21 煤样破碎 Sample reduction 在制样过程中用机械或人工减小煤样粒度的过程
22 煤样混合 Sample mixing 把煤样混合均匀的过程
23 煤样缩分 Sample division 按规定把一部分煤样留下来,其余部分弃掉以减少煤样数量的过程
24 堆锥四分法 Coning andquarterirg 把煤样堆成一个圆锥体,再压成厚度均匀的圆饼,并分成四个相等的扇形,取其中两个相对的扇形部分作为煤样的方法
25 二分器 riffle 混合、所分煤样的工具。由已列平行而交替的、宽度均等的斜槽所组成
(三)煤的分析
1 工业分析 proximatanalysis 水分、灰分、挥发分和固定碳四个项目煤质分析的总称
2 外在水分 Freemoisturesurfacemoisture 在一定条件下煤样与周围空气湿度达到平衡时所失去的水分 Mf
3 内在水分 moisture in theairdried sample moisture in the analysis sample 在一定条件下煤样达到空气干燥状态时所保持的水分 Minh
4 全水分 TOTAL MOISTURE 煤的外在水分和内在水分的总和 Mt
5 空气干燥煤样水分 Moisture in theairdried sample moisture in the analysis sample 用空气干燥煤样(粒度<0.2mm)在规定条件下测得的水分 Mad 分析煤样水分
6 最高内在水分 Moisture holding capacity 煤样在温度0c、相对湿度96%下达到平衡时测得的内在水分 MHC
7 化合水 Water of constitution 以化学方式与矿物质结合的、在全水分测定后仍保留下来的水
8 矿物质 Minera matter 赋存在煤中的无机物质 MM
9 灰分 ash 煤样在规定条件下完全燃烧后所得的残留物 A
10 外来灰分 EXTRANEOUS ASH 由煤炭生产过程混入煤中的矿物质所形成的灰分
11 内在灰分 INHERENT ASH 由原始成煤植物中的和由成煤过程进入的矿物质所形成的灰分
12 碳酸盐二氧化碳 Carbonate carbon dioxide 煤中以碳酸盐形态存在的二氧化碳 CO2
13 挥发分 VOLATILE MATTER 煤样在规定条件下隔绝空气加热,并进行水分校正后的质量损失 V
14 焦渣特征 Characteristics of charresidue 煤样再测定挥发份后的残留物的粘结性柱状
15 固定碳 Fixed carbon 从测定煤样的挥发份后的残渣中减去灰分后的残留物 FC
16 燃料比 Fuel ratio 煤的固定碳和挥发分之比 FC/V
17 有机硫 Organic sulfur 与煤的有机质相结合的硫 s
18 无机硫 Inorganicsulfurmineral sulfur 煤中矿物质内的硫化物硫、硫铁矿硫、硫酸盐硫和元素硫的总称(矿物质硫)
19 全硫 Total sulfur 煤中无机硫和有机硫的总和 St
20 硫铁矿硫 Pyretic sulfnr 煤的矿物质中以黄铁矿或白铁矿形态存在的硫 S
21 硫酸盐硫 Sulfate sulfur 煤的矿物质中以硫酸盐形态存在的硫 Ss
22 固定硫 Fixed sulfur 煤热分解后残渣中的硫
23 真相对密度 True relative density 在20Oc时煤(不包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比 TDR真比重
24 视相对密度 APPARENT RELATIVE DENSITY 在20OC时煤(包括煤的孔隙)的质量与同体积水的质量之比 ARD视比重、 容重
25 散密度 BULKDENS-ITY 容器中单位体积散状煤的质量 堆比重
26 块密度 DENSITY OF LUMP 整块煤的单位体积质量体重
27 孔隙率 POROSITY 煤的毛细孔体积与煤的视体积(包括煤的孔隙)之比 孔隙度
28 恒容高位发热量 GROSS CALORIFIC value ATCON STANT OOLU ME 煤样在氧弹内燃烧时产生的热量减去硫和氮的校正值后的热值 Qgr,v
29 恒容低位发热量 Net calor ific value at constant tvolu me 煤的恒容高位发热量减去煤样中水和燃烧时生成的水的蒸发潜热后的热值 Qnet,v
30 元素分析 Ultimate analysis 碳、氢、氧、氮、硫五个项目煤质分析的总称
31 煤中有害元素 Harmful elements in coal 煤中存在的、对任何生态有害的元素,通常指煤中砷、氟、氯、磷、硫、镉、汞、硌、铍、砣、铅等元素
32 煤中微量元素 Trace elements in coal 在煤中以微量存在的元素如锗、镓、铀、钍、铍、镉、铬、铜、锰、镍、铅、锌等元素
33 燃点 Ignition temperature 煤释放出足够的挥发分与周围大气形成可燃混合物的最低着火温度
(四)煤质分析结果的表示方法
1 收到基 As received basis 已收到状态的煤为基准 ar 应用基
2 空气干燥基 Air dried basis 与空气湿度达到平衡状态的煤为基准 ad 分析基
3 干燥基 Dry basis 以假想无水状态的煤为基准 d 干基
4 干燥无灰基 Dry ash-free basis 以假想无水、无灰状态的煤为基准 daf 可燃基
5 干燥无矿物质基 Dry mineralmatter free basis 一假想无水、无矿物质状态的煤为基准 dmmf
有机基
6 恒湿无灰基 Moist ashfree basis 一假想含最高内在水分、无灰状态的煤为基准 maf
7 恒湿无矿物质基 Moist mineral matter-free-baisis 以假想含最高内在水分、无矿物质状态的煤为基准 M,mmf
(五)煤的工艺性试验
1 结焦性 Chking property 煤经干馏结成焦炭的性能
2 粘结性 Caking property 煤在干馏时粘结其本身或 外加惰性物质的能力
3 塑性 Plastic property 煤在干馏时形成的胶质体的粘稠、流动、透气等性能
4 膨胀性 Swelling property 煤在干馏时体积发生膨胀或收缩的性能
5 胶质层指数 (sapozhnikov)plastometer indices 由勒.姆.萨波日尼柯夫提出的一种表征烟煤结焦性的指标,以胶质层最大厚度Y值,最终收缩度X值等表示
6 罗加指数 ROGA INDEX 由布.罗加提出的一种表征烟煤粘结无烟煤能力的指标 R.I.
7 粘结指数 Caking indexG 在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力表征烟煤粘结性的指标 Gr.i. G指数
8 坩埚膨胀序数 Crucible swelling numberfree swell-ngindex 以煤在坩埚中加热所得焦块膨胀程度的序号表征煤的膨胀性和粘结性的指标 CSN 自由膨胀指数
9 奥亚膨胀度 Audiberts arnu dilatation 由奥迪勃斯和亚尼二人提出的、以膨胀度(b)和收缩度(a)等参数表征烟煤膨胀性和粘结性的指标
10 基氏流动度 Giseeler fluidity 由基斯勒尔提出的以测得的最大流动度表征烟煤塑性的指标
11 葛金干馏试验 Gray-King assay 由葛莱和金二人提出的煤低温干馏试验方法,用以测定热分解产物收率和焦型
12 铅甄干馏试验 Fisher Schrader assay 由费舍尔和史莱德二人提出的低温干馏实验方法,用以测定焦油、半焦、热解水收率
13 抗碎强度 Resistance tobreakage 一定粒度的煤样自由落下后抗破碎的能力 机械强度
14 热稳定性 Thermal stability 一定粒度的煤样受热后保持规定粒度的性能 TS
15 煤对二氧化碳的反应性 Carboxyre activity 煤将二氧化碳还原为一氧化碳的能力 A
16 结渣性 Clinkering property 在气化或燃烧过程中,煤灰受热、软化、熔融而结渣的性质 Clin
17 可磨性 Grindabili-ty 煤研磨成粉的难易程度
18 哈氏可磨性指数 Hardgrove grindability 用哈氏仪测定的可磨性表示硬煤被磨细的难易程度 HGI
19 磨损性 abrasiveness 煤磨碎时对金属件的磨损能力
20 灰渣融性 Ash fusibility 在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰变形、软化和流动特征物理状态 灰熔点
21 灰粘度 Ash viscosity 灰在熔融状态下的粘度
22 灰的酸度 ash acidity 灰中酸性组分(硅、铝、钛等的氧化物)与碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)之比
23 灰的碱度 ash basicity 灰的碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)与碱性组分(硅、铝、钛等的氧化物)之比
24 透光率 transmittance 褐煤、长焰煤在规定条件下用硝酸与磷酸的混合液处理后所得溶液的透光率 Pm
25 酸性基 Acidic groups 煤中呈酸性的含氧官能团的总称,主要为羧基和酚泾基 总酸性基
26 腐植酸 Humic acid 煤中能溶于稀苛性碱和焦磷酸钠溶液的一组多种缩合的酸性基的高分子化合物 HAt 总腐植酸
27 游离腐植酸 Free humic acid 酸性基保持游离状态的腐植酸,在实际测定中包括与钾、钠结合的腐植酸
.29 黑腐植酸 Pyrotomalenic acid 一组分子量较大的腐植酸,一般呈黑色,能溶于稀苛性碱溶液,不溶于稀酸的丙酮
30 黄腐植酸 Fulvic acid 组分子量较小的腐植酸,一般呈黄色,能溶于水、稀酸和碱溶液
31 综腐植酸 Hymatomalenic acid 一组分子量中等的腐植酸,一般呈棕色,能溶于稀苛性碱溶液和丙酮,不溶于稀酸
32 苯萃取物 Benzene extractsbenzene soluble extracts 褐煤中能溶于苯的部分,主要成分为蜡和树脂 Eb 苯抽出物 褐煤蜡
中国煤炭分类国家标准中各类煤的特征\x0d\x0a\x0d\x0a 新制定的中国煤炭分类国家标准,首先根据煤的煤化程度,将所有煤分为褐煤、烟煤和无烟煤。对于褐煤和无烟煤,再分别按其煤化程度和工业利用的特点分为2个和3个小类。烟煤部分按挥发分大于10~20%、大于20~28%、大于28~37%和大于37%的4个阶段分为低、中、中高及高挥发分烟煤。关于烟煤粘结性,则按粘结指数G区分:0~5为不粘结和微粘结煤。大于50~65为中等偏强粘结煤,大于65则为强粘结煤。对于强粘结煤,又把其中胶质层最大厚度y值大于25mm或奥亚膨胀度b大于150%(对于Vdaf大于28%的烟煤,b大于220%)的煤定为特强粘结煤。这样,在烟煤部分,可分为24个单元,并用相应的数码表示。编号的十位数中,1~4代表煤的煤化程度,编号的个位数中,1~6表示煤的粘结性。在这24个单元中,再按同类煤性质基本相似,不同煤性质有较大差异的分类原则将部分单元合并为12个类别。再煤类的命名上,考虑到新旧分类的延续性和习惯叫法,仍保留气煤、肥美、焦煤、瘦煤、贫煤、弱粘煤、不粘煤和长焰煤8个煤类。\x0d\x0a\x0d\x0a 为使同一类煤性质基本一致,新的煤炭分类国家标准增加了4个过度性煤类:贫瘦煤、1/2中粘煤、1/3焦煤和气肥煤。贫瘦煤是指粘结性较差的瘦煤,以区别于典型的瘦煤。1/2粘结煤是由原分类中一部分粘结性较好的弱粘煤和一部分粘结性较差的飞焦煤和肥气煤组成。1/3焦煤是由原分类中一部分粘结性较好的肥气煤和肥焦煤组成。这类煤是焦煤、肥美和气煤中间的过渡煤类,也具有这3类煤的一部分性质,但结焦性较好是公认的。气肥煤再原分类中属肥煤大类,但它的结焦性比典型肥煤要差得多,故新得煤炭分类国家标准将它单独列为一类。这样就克服类原分类方案中同类煤性质差异较大得缺陷。如气煤一号和肥气煤二号再性质上由明显差异,将它们为同一类别很不合理。新得分类国家标准将这些具有过渡性质得煤单独列为一类,从而有利于煤得合理使用。 \x0d\x0a 新的分类国家标准对各类煤的若干特征表述如下:\x0d\x0a\x0d\x0a 1、无烟煤(WY) \x0d\x0a 挥发分低,固定碳高,比重大,纯煤真比重最高可达1.90,燃点高,燃烧时不冒烟。对这类煤,可分为:01号为老年无烟煤;02号为典型无烟煤;03号为年轻无烟煤,无烟煤主要是民用和制造合成氨的造气原料,低灰、低硫和可磨性好的无烟煤不仅可以做高炉喷吹及烧结铁矿石用的燃料,而且还可以制造各种碳素材料,如碳电极、阳极糊和活性碳的原料,某些优质无烟煤制成航空用型煤还可用于飞机发动机和车辆马达的保温。 \x0d\x0a\x0d\x0a 2、贫煤(PM) \x0d\x0a 变质程度最高的一种烟煤,不粘结或微弱粘结,在层状炼焦炉中不结焦,燃烧时火焰短,耐烧,主要是发电燃料,也可作民用和工业锅炉的掺烧煤。 \x0d\x0a\x0d\x0a 3、贫瘦煤(PS) \x0d\x0a 粘结性较弱的高变质、低挥发分烟煤,结焦性比典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉甚少。如在炼焦配煤中配入一定比例的这种煤,也能起到瘦化作用,这种煤也可作发电、民用及锅炉燃料。 \x0d\x0a\x0d\x0a 4、瘦煤(SM) \x0d\x0a 低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。焦化过程中能产生相当数量的焦质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦煤,但这种焦碳的耐磨强度稍差,但2炼焦配煤使用,效果较好。这种煤也可作发电和一般锅炉等燃料,也可供铁路机车掺烧使用。\x0d\x0a\x0d\x0a 5焦煤(JM) \x0d\x0a 中等或低挥发分的以及中等粘结或强粘结性的烟煤,加热时产生热稳定性很高的胶质体,如用来单独炼焦,能获得块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦煤。这种焦煤的耐磨强度也很高。但单独炼焦时,由于膨胀压力大,易造成推焦困难,一般作为炼焦配煤用,效果较好。\x0d\x0a\x0d\x0a 6、1/3焦煤(1/3JM) \x0d\x0a 中高挥发分的强粘结性煤,是介于焦煤、肥煤和气煤之间的过渡煤种,单炼焦时能生成熔融性良好、强度较高的焦煤,炼焦时这种煤的配入量可在较宽范围内波动,但都能获得强度较高的焦炭,1/3焦煤也是良好的炼焦配煤用的基础煤。 \x0d\x0a\x0d\x0a 7、肥煤(FM) \x0d\x0a 中等及中高挥发分的强粘结性的烟煤,加热时能产生大量的胶质体。肥煤单独炼焦时,能生成熔融性好、强度高的焦炭,其耐磨强度也比焦煤炼出的焦炭好,因而是炼焦配煤中的基础煤。但单独炼焦时,焦炭上有较多的横裂纹,而且焦根部分常有蜂焦。\x0d\x0a\x0d\x0a 8、气肥煤(QF) \x0d\x0a 一种挥发分和胶质体厚度都很高的强粘结性肥煤,有人称之为“液肥煤”。这种煤的结焦性介于肥煤和气煤之间。单独炼焦时能产生大量气体和液体化学产品。气肥煤最适于高温干馏制煤气,也可用于配煤炼焦,以增加化学产品产率。\x0d\x0a\x0d\x0a 9、气煤(QM) \x0d\x0a 一种变质程度较低的炼焦煤。加热时能产生较多的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤,也能单独炼焦,但焦炭的抗碎强度和耐磨强度均稍差于其它炼焦煤,而且焦炭多呈长条而较易碎,且有较多的纵裂纹。在配煤炼焦时多配入气煤,可增加气化率和化学产品回收率,气煤也可以高温干馏来制造城市煤气。\x0d\x0a\x0d\x0a 10、1/2中粘煤(1/2ZN) \x0d\x0a 一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。这种煤有一部分在单煤炼焦时能生成一定强度的焦炭,可作为配煤炼焦的煤种;粘结性较弱的另一部分单独炼焦时,生成的焦炭强度差,粉焦率高。因此,1/2中粘煤可作为气化用煤或动力用煤,在配煤炼焦中也柯适量配入。\x0d\x0a\x0d\x0a 11、弱粘煤(RN) \x0d\x0a 一种粘结性较弱的低变质到中等变质程度的烟煤,加热时,产生的胶质体较少,炼焦时,有的能生成强度很差的小块焦,有的只有少部分能结成碎屑焦,粉焦率很高,因此,这种煤多适于作气化原料和电厂、机车及锅炉的燃料煤。\x0d\x0a\x0d\x0a 12、不粘煤(BN) \x0d\x0a 多是在成煤初期就已经受到相当氧化作用的低变质到中等变质程度的烟煤,加热时基本上不产生胶质体。这种煤的水分大,有的还含有一定量的次生腐植酸;含氧量有的高达10%以上。不粘煤主要作气化和发电用煤,也可作动力和民用燃料。\x0d\x0a\x0d\x0a 13、长焰煤(CY)\x0d\x0a\x0d\x0a 变质程度最低的烟煤,从无粘结性到弱粘结性的均有,最年轻的长焰煤还含有一定数量的腐植酸,贮存时易风化碎裂。煤化度较高的长焰煤加热时还能产生一定数量的胶质体,结成细小的长条形焦炭,但焦炭强度甚差,粉焦率也相当高,因此,长焰煤一般作气化、发电和机车等燃料用煤。\x0d\x0a\x0d\x0a 14、褐煤(HM) \x0d\x0a 分为两小类:透光率PM大于30~50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年轻褐煤。褐煤的特点是:水分大,比重小,不粘结,含有不同数量的腐植酸。煤中含氧量常高达15~30%左右,化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重,存放在空气中易风化变质、碎裂成小块乃至粉末状。发热量低,煤灰熔点也大都较低,煤灰中常含较多的氧化钙和较低的三氧化二铝。因此,褐煤多作为发电燃料,也可作气化原料和锅炉燃料。有的褐煤可作来制造磺化煤或活性碳,有的可作为提取褐煤蜡的原料。另外,年轻褐煤也适用于制作腐植酸铵等有机肥料,用于农田和果园,能促进增产。
1.G>85,再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类,当Y>25.0mm时,应划分为肥煤或气煤,如Y《25mm,则根据其Vdaf的大小而划分为响应的其它煤类。
按b值分类时,Vdaf《28%,暂定b>150%的为肥煤,Vdaf>28%,暂定b>220%的为肥煤或气肥煤,如按b值和Y值划分的类别有矛盾时,以Y值划分的为准。
2. Vdaf>37%,G《5的煤,再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。
3. Vdaf>37%,PM>30%-50%的煤,再测Qgr,maf,如其值>24MJ/kg(5739cal/g),应划分为长焰煤。
中国煤炭分类国家标准(GB5751-86) 类别 缩写 分类指标 Vdaf% GRL Ymm b% PM% Qgr,maf 无烟煤 WY 10 贫煤 PM >10.0-20.0 <5 贫瘦煤 PS >10.0-20.0 5-20 瘦煤 SM >10.0-20.0 >20-65 焦煤 JM >20.0-28.0>10.0-20.0 >50-65>65① <25.0 (<150) 肥煤 FM >10.0-37.0 (>85)① >25 ① 1/3焦煤 1/3JM >28.0-37.0 >65① <25.0 (<220) 气肥煤 QF >37.0 (>85)① >25.0 〉220 气煤 QM >28.0-37.0>37.0 >50-65>35-65 <25.0 (<220) 1/2中粘煤 1/2ZN >20.0-37.0 >30-50 弱粘煤 RN >20.0-37.0 >5-30 不粘煤 BN >20.0-37.0 <5 长焰煤 CY >37.0 <5-35 〉50 褐煤 HM >37.0>37.0 <30>30-50 <24 1. G>85,再用Y值或b值来区分肥煤、气肥煤与其它煤类,当Y>25.0mm时,应划分
为肥煤或气肥煤,如Y《25mm,则根据其Vdaf的大小而划分为响应的其它煤类。
按b值分类时,Vdaf《28%,暂定b>150%的为肥煤,Vdaf>28%,暂定b>220%的为肥煤或气
肥煤,如按b值和Y值划分的类别有矛盾时,以Y值划分的为准。
2.Vdaf>37%,G《5的煤,再以透光率PM来区分其为长焰煤或褐煤。
3.Vdaf>37%,PM>30%-50%的煤,再测Qgr,maf,如其值>24MJ/kg(5739cal/g),应划分为长焰煤。
(二)煤炭分类总表 类别 符号 分类指标 Vdaf% PM % 无烟煤 WY <10.0 烟煤 YM >10.0 - 褐煤 HM >37.0 <50 1) 凡Vdaf>37.0%,G<5,再用透光率PM来区分烟煤和褐煤(在地质勘探中,Vdaf>37.0,在不压饼的条件下测定的焦渣特征为1-2号的煤,再用PM来区分烟煤和褐煤。
2) 凡Vdaf>37.0,PM >50%者,为烟煤,PM >30%-50%的煤,如Qgr,maf>24MJ/kg(5739cal/g),则为长焰煤。
(三)无烟煤的分类 类别 符号 分类指标 Vdaf% H*% 无烟煤一号 WY1 0-3.5 0-2.0 无烟煤二号 WY2 >3.5-6.5 >2.0-3.0 无烟煤三号 WY3 >6.5-10.0 >3.0 在已确定无烟煤小类的生产矿、厂的日常工作中,可以只按Vdaf分类;在地质勘探工作中,为新区确定小类或生产矿、厂和其它单位需要重新核定小类时,应同时测定Vdaf和Hdaf,按上表分小类。如两种结果有矛盾,以按Hdaf划小类的结果为准。
(四)烟煤的分类 类别 缩写 分类指标 Vdaf% GRL Ymm b% 贫煤 PM >10.0-20.0 <5 贫瘦煤 PS >10.0-20.0 5-20 瘦煤 SM >10.0-20.0>10.0-20.0 >20-50>50-65 焦煤 JM >10.0-20.0>20.0-28.0>20.0-28.0 >65>50-65>65 <25.0 <25.0 (<150) (<150) 肥煤 FM >10.0-20.0>20.0-28.0>28.0-37.0 (>85)(>85)(>85) >25>25>25 (>150)(>150)(>220) 1/3焦煤 1/3JM >28.0-37.0 >65 <25.0 (<220) 气肥煤 QF >37.0 (>85) >25.0 〉220 气煤 QM >28.0-37.0>37.0>37.0>37.0 >50-65>35-50>50-65>65 <25.0 (<220) 1/2中粘煤 1/2ZN >20.0-28.0>28.0-37.0 >30-50>30-50 弱粘煤 RN >20.0-28.0>28.0-37.0 >5-30>5-30 不粘煤 BN >20.0-28.0>28.0-37.0 <5<5 长焰煤 CY >37.0>37.0 <5>5-35 分类用的煤样,如原煤灰分小于或等于10%者,不需减灰。灰分大于10%的煤样需按GB474-83的煤样制备方法,用氯化锌重液减灰后再分类。
(五)褐煤的分类
1凡Vdaf>37.0%、PM >30%-50%的煤,如Qgr,maf大于24MJ/kg(5739cal/g),则划分为长焰煤。
褐煤的分类 类别 符号 分类指标 PM % Qgr,maf①(MJ/kg) 褐煤一号 HM1 >0-30 - 褐煤二号 HM2 >30-50 <24 ①凡Vdaf>37.0%、PM >30%-50%的煤,如Qgr,maf大于24MJ/kg(5739cal/g),则划分为长焰煤
1.煤炭主要产地:
在各大陆、大洋岛屿都有煤分布,但煤在全球的分布很不均衡,各个国家煤的储量也很不相同。中国、美国、俄罗斯、德国是煤炭储量丰富的国家,也是世界上主要产煤国,其中中国是世界上煤产量最高的国家。中国的煤炭资源在世界居于前列,仅次于美国和俄罗斯.
中国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。
2.煤的种类
1烟煤(末) 6000大卡,硫:0.8,挥发分:27,灰分:18
2动力煤7000大卡,硫:1,挥发分:13-15左右
3无烟煤7000大卡,硫:0.3
4主焦精煤硫:0.6,挥发分18-23,粘结指数>85
5肥精煤硫:0.6,挥发分:32,粘结指数>85
6 1/3焦精煤硫:0.6,挥发分:28,粘结指数>80
7无烟煤(中) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
8无烟煤(小) 6800-7200大卡,硫:0.6-1,挥发分:9-10
9无烟煤(末) 5500-6200大卡,硫:0.6-1.2,挥发分:9-12
10电煤5500大卡,硫:1,挥发分:28
3.煤炭消费用途:
煤炭的用途十分广泛,可以根据其使用目的总结为两大主要用途:(1)动力煤,(2)炼焦煤。
(1)动力煤
从世界范围来看,动力煤产量占煤炭总产量的80%以上。世界10大煤炭公司主要生产动力煤,其比重约占该10大公司煤炭总产量的82%;美国动力煤产量占其总产量的90%以上;我国动力煤产量也占到煤炭总产量的80%以上。
在国外,动力煤绝大部分用来发电,工业锅炉也有一些用量。全世界约有55%的煤炭用于发电,煤炭需求的增量部分基本上都在电力部门,但中国例外,在中国实施工业化的进程中,各行各业都需要大量的煤炭(动力煤)。
从动力煤的品种来看,以长焰煤和不粘煤储量最大,分别占全国动力煤总储量的21.70%和20.35%;褐煤和无烟煤也占有相当的比例,而贫煤和弱粘煤则相对较少,仅为全国动力煤总储量的7.66%和2.49%。
煤种
占全国动力煤储量,%
占全国煤炭总储量,%
长焰煤
21.70
16.14
不粘煤
20.35
15.14
褐煤
17.63
13.12
无烟煤
16.02
11.92
贫煤
7.66
5.70
弱粘煤
2.49
1.86
我国动力煤的主要用途有:
1)发电用煤:我国约1/3以上的煤用来发电,目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。
2)蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。
3)建材用煤:约占动力用煤的l0%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等
4)一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%。
5)生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%。
6)冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
(2)炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。
炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占0.55%);非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55 % ),
弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。
炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,是各国在世界原料市场上必争的原料之一。
煤炭发热量分级
4.煤炭中转港:
秦皇岛天津京唐港日照枝城
连云港广州钦州徐州芜湖
煤炭调出区:
内蒙古山西陕西日照河南
宁夏黑龙江贵州四川新疆
煤炭调入区:
北京天津河北辽宁山东
吉林上海江苏浙江福建
湖北湖南广东广西云南
5.煤炭报价方式:
1.坑口价:是在煤炭生产的地方交货的价格。
2.含税车板价:是指在火车车厢交货、含增值税的价格。
3.不含税车板价:是指在火车车厢交货、不含增值税的价格,也就是说,没有在煤价上加13%的税。
4.场地价:是指在某个堆放场地交货的价格,一般是不包括税的。
5.船板价:是指把煤装到船上,未经过平整(不包括这项费用)的交货价。
6.平仓价:是指把煤装到船上,经过平整以后,包括这项费用的交货价。
7.含税价和不含税价:是指价格里包括不包括增值税(13%),比如,不含税价是100,含税价就是113。
8.含税包干价、不含税包干价是指,把煤运到用户指定的地点的价格,一般是用火车或者船、或者汽车运输。含税和不含税是说用户需要不需要发票,如果需要发票,是以煤价和运费为基础,加上税。
9.含税车板基价:(和2.含税车板价一样),不包括火车运费的价格。
10.到站价:和含税包干价、不含税包干价一样。坑口价:是指在坑口进行交易的价格,一般不包含除煤价外的费用(如山西装火车费用的代发费、站台费、装车费、借户费、能源基金等等),也叫出厂价。
6.按加工方法分类:
按煤的加工方法和质量规格可分为原煤、精煤、粒级煤、洗选煤和低质煤等五类。
原煤
是指从地下或地下采掘出的毛煤经筛选加工去掉矸石、黄铁矿等后的煤。煤矿生产出来的未经洗选、未经加工的毛煤也叫原煤。包括天然焦及劣质煤,不包括低热值煤等。
精煤
是指经过精选(干选或湿选)后生产出来的,符合质量要求的产品。
粒级煤
是指煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm,灰分小于或等于40%的煤。按不同的粒度可分为洗中块、中块、洗混中块、混中块、洗混块和混块、洗大块和大块、洗特大块和特大块、洗小块和小块、洗粒煤和粒煤。
洗选煤
是指将原煤经过洗选和筛选加工后,已除或减少原煤中所含的矸石、硫分等杂质,并按不同煤种、灰分、热值和粒度分成若干品种等级的煤。其粒度分级为50mm、258mm、20mm、13mm、6mm以下。洗选煤可分为洗原煤、洗混煤、混煤、洗混末煤、混末煤、洗末煤、末煤、洗粉煤、粉煤等品种。除洗混煤的灰分要求小于等于32%外,其余均要求小于等于40%。
低质煤
是指灰分含量很高的各种煤炭产品。低劣煤用于锅炉燃烧,不仅经济性差,而且造成燃烧辅助系统和对流受热面的严重磨损以及维修费用的增加,因为低劣煤灰分比较大,经济性差,灰分量大,对受热面的冲刷、磨损严重。
7.煤的工业分析中各项指标:
1、水分,水分一项重要的煤质指标、它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化:从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤,水分逐渐减少,而从年轻无烟煤到年老无烟煤,水分又增加。煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。锅炉燃烧中,水分高会影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦工业中,水分高会降低焦炭产率,而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易上,煤的水分是一个重要的计质和计量指标。在现代煤炭加工利用中,有时水分高反是一件好事,如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中,煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。
2、灰分,煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性,如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系,因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物,因此可以用它来算媒中矿物质含量。此外,由于煤中灰分测定简单,而它在煤中的分布又不易均匀,因此在煤炭采样和制样方法研究中,一般都用它来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中,一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。在煤的燃烧和气化中,根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣问题,并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。
3、挥发分,煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质程度的提高,煤的挥发分逐渐降低。如煤化程度低的褐煤,挥发分产率为65%~>37%;变质阶段进人烟煤时,挥发分为55%~>10%;到达无烟煤阶段,挥发分就降到10%甚至3%以下。因此,根据煤的挥发分产率可以大致判断煤的煤化程度。在我国煤炭分类方案以及苏(原)、美、英、法、波和国际煤炭分类方案中都以挥发分作为第一分类指标。根据挥发分产率和测定挥发分后的焦渣特征可以初步确定煤的加工利用途径。如高挥发分煤,干馏时化学副产品产率高,适于作低温干馏或加氢液化的原料,也可作气化原料;挥发分适中的烟煤,粘结性较好,适于炼焦。在配煤炼焦中,要用挥发分来确定配煤比,以将配煤的挥发分控制到适宜范围25%~31%。此外,根据挥发分可以估算炼焦时焦炭、煤气和焦油等产率。在动力用煤中,可根据挥发分来选择特定的燃烧设备或特定设备的煤源。在气化和液化工艺的条件选择上,挥发分也有重要的参考作用。在环境保护中,挥发分还作为一个制定烟雾法令的依据。此外、挥发分与其它媒质特性指标如发热量、碳和氢含量都有较好的相关关系。利用挥发分可以计算煤的发热量和碳、氢、氯含量及焦油产率。
4、固定碳,固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化中的一项重要指标,煤的固定碳随变质程度的加深而增加。在煤的燃烧中,利用固定碳来计算燃烧设备的效率;在炼焦工业中,根据它来预计焦炭的产率。
8.煤炭质量指标分级:
煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性,其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。
正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备,可以测试出煤炭的不同指标,从而可以确定煤炭质量。
煤炭硫分按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
特低硫煤
低硫分煤
低中硫煤
中硫分煤
中高硫煤
高硫分煤
代号
SLS
LS
LMS
MS
MHS
HS
灰分(Ad)范围,%
≤0.50
0.51~1.00
1.01~1.50
1.51~2.00
2.01~3.00
>3.00
煤炭灰分按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
特低灰煤
低灰分煤
低中灰煤
中灰分煤
中高灰煤
高灰分煤
代号
SLA
LA
LMA
MA
MHA
HA
灰分(Ad)范围,%
≤5.00
5.01~10.00
10.01~20.00
20.01~30.00
30.01~40.00
40.01~50.00
煤的固定碳按下表进行分级
级别名称
特低固定碳煤
低固定碳煤
低固定碳煤
中等固定碳煤
中高固定碳煤
高固定碳煤
特高固定碳煤
代号
SLFC
LFC
LFC
MFC
MHFC
HFC
SHFC
分级范围(FCd),%
≤45.00
>45.00~55.00
>45.00~55.00
>55.00~65.00
>65.00~75.00
>75.00~85.00
>85.00
试验方法
GB212
9.煤实用分类的情况:
1989年10月,国家标准局发布《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86),依据干燥无灰基挥发分Vdaf、粘结指数G、胶质层最大厚度Y、奥亚膨胀度b、煤样透光性P、煤的恒湿无灰基高位发热量Qgr,maf等6项分类指标,将煤分为14类。即褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
根据煤的煤化度,将我国所有的煤分为褐煤、烟煤和无烟煤三大煤类。又根据煤化度和工业利用的特点,将褐煤分成2个小类,无烟煤分成3个小类。烟煤比较复杂,按挥发分分为4个档次,即Vdaf>10~20%、>20~28%、>28~37%和>37%,分为低、中、中高和高四种挥发分烟煤。按粘结性可以分为5个或6个档次,即GR.I.为0~5,称不粘结或弱粘结煤;GR.I.>5~20,称弱粘结煤;GR.I.>20~50,称为中等偏弱粘结煤;GR.I.>50~65,称中等偏强粘结煤;GR.I.>65,称强粘结煤。在强粘结煤中,若y>25mm或b>150%(对于Vdaf>28%,的肥煤,b>220%)的煤,则称为特强粘结煤。参见GB5751-1986。各类煤的基本特征如下:
(1)无烟煤(WY)。无烟煤固定碳含量高,挥发分产率低,密度大,硬度大,燃点高,燃烧时不冒烟。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。如北京、晋城、阳泉分别为01、02、03号无烟煤。
(2)贫煤(PM)。贫煤是煤化度最高的一种烟煤,不粘结或微具粘结性。在层状炼焦炉中不结焦。燃烧时火焰短,耐烧。
(3)贫瘦煤(PS)。贫瘦煤是高变质、低挥发分、弱粘结性的一种烟煤。结焦较典型瘦煤差,单独炼焦时,生成的焦粉较多。
(4)瘦煤(SM)。瘦煤是低挥发分的中等粘结性的炼焦用煤。在炼焦时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时,能得到块度大、裂纹少、抗碎性较好的焦炭,但焦炭的耐磨性较差。
(5)焦煤(JM)。焦煤是中等及低挥发分的中等粘结性及强粘结性的一种烟煤。加热时能产生热稳定性很高的胶质体。单独炼焦时能得到块度大、裂纹少、抗碎强度高的焦炭,其耐磨性也好。但单独炼焦时,产生的膨胀压力大,使推焦困难。
(6)肥煤(FM)。肥煤是低、中、高挥发分的强粘结性烟煤。加热时能产生大量的胶质体。单独炼焦时能生成熔融性好、强度较高的焦炭,其耐磨性有的也较焦煤焦炭为优。缺点是单独炼出的焦炭,横裂纹较多,焦根部分常有蜂焦。
(7)1/3焦煤(1/3JM)。1/3焦煤是新煤种,它是中高挥发分、强粘结性的一种烟煤,又是介于焦煤、肥煤、气煤三者之间的过渡煤。单独炼焦能生成熔融性较好、强度较高的焦炭。
(8)气肥煤(QF)。气肥煤是一种挥发分和胶质层都很高的强粘结性肥煤类,有的称为液肥煤。炼焦性能介于肥煤和气煤之间,单独炼焦时能产生大量的气体和液体化学产品。
(9)气煤(QM)。气煤是一种煤化度较浅的炼焦用煤。加热时能产生较高的挥发分和较多的焦油。胶质体的热稳定性低于肥煤,能够单独炼焦。但焦炭多呈细长条而易碎,有较多的纵裂纹,因而焦炭的抗碎强度和耐磨强度均较其他炼焦煤差。
(10)1/2中粘煤(1/2ZN)。1/2中粘煤是一种中等粘结性的中高挥发分烟煤。其中有一部分在单独炼焦时能形成一定强度的焦炭,可作为炼焦配煤的原料。粘结性较差的一部分煤在单独炼焦时,形成的焦炭强度差,粉焦率高。
(11)弱粘煤(RN)。弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时,产生较少的胶质体。单独炼焦时,有的能结成强度很差的小焦块,有的则只有少部分凝结成碎焦屑,粉焦率很高。
(12)不粘煤(BN)。不粘煤是一种在成煤初期已经受到相当氧化作用的低变质程度到中等变质程度的烟煤。加热时,基本上不产生胶质体。煤的水分大,有的还含有一定的次生腐植酸,含氧量较多,有的高达10%以上。
(13)长焰煤(CY)。长焰煤是变质程度最低的一种烟煤,从无粘结性到弱粘结性的都有。其中最年轻的还含有一定数量的腐植酸。贮存时易风化碎裂。煤化度较高的年老煤,加热时能产生一定量的胶质体。单独炼焦时也能结成细小的长条形焦炭,但强度极差,粉焦率很高。
(14)褐煤(HM)。褐煤分为透光率Pm<30%的年轻褐煤和Pm>30~50%的年老褐煤两小类。褐煤的特点为:含水分大,密度较小,无粘结性,并含有不同数量的腐植酸,煤中氧含量高。常达15~30%左右。化学反应性强,热稳定性差,块煤加热时破碎严重。存放空气中易风化变质、破碎成效块甚至粉末状。发热量低,煤灰熔点也低,其灰中含有较多的CaO,而有较少的Al2O3。
除了以上的煤种以外,我国其它的煤炭品种尚有:
(1)烛煤:有一种炭,用纸就可点燃,并发出明亮的光焰,像蜡烛一样,因此人们称它为烛煤。烛煤通常呈灰黑色或褐色,光泽也较暗淡,有时略带油脂光泽,断口呈贝壳状,含植物小袍子较多,可含少量藻类,也可能不含。烛煤挥发物含量和焦油产出军较高。主要产地:山西的浑源、大同,山东的新滇、兖州和枣庄。
(2)藻煤:有—种光泽暗淡、结构均一、呈块状构造、韧性较大、易燃、有沥青味的煤;在显微镜下观察,可见它主要是由密集的藻类组成的,也含有少量粘土矿物,这就是藻煤。藻煤的挥发物氢含量高、焦油产出宰高,但有时灰分也高。主要产地:山西的浑源、蒲县,山东的肥城和兖州。
(3)弱钻煤:弱粘煤是隔绝空气加压时产生的。胶质体很少,有时也可单独炼焦,但焦炭多呈小块,易粉碎。炼焦时可小量配用。它的主要用途是作气化原料和机车、发电厂燃料。主要产地有陕西的彬(县)长(武)矿区、铜川的焦坪等。
(4)煤精:煤精是煤的一个特殊品种,煤精又称煤玉、炭精、灰根、乌玉、墨石、煤根石、墨精石等。它同普通煤一样可以燃烧,其主要特点是质地致密,具有一定的韧性,不透明,黝黑闪亮,抛光后呈玻璃光泽,硬度2.4—4,相对密度1.3—1.35,可用作工艺雕刻制品原料;实物资料证实,有些煤精制品及其坯料被埋在地下数百年乃至数千年,仍保存完好,没有风化、龟裂现象。沈阳新东遗址发掘出来的煤精雕刻制品,是我国从六七千年前石器时代就已开始利用煤炭的直接证据。
我国煤炭储量主要分布在华北、西北地区,集中在昆仑山—秦岭—大别山以北的北方地区,以山西、陕西、内蒙古等省区的储量最为丰富。晋陕蒙(西)地区(简称“三西”地区)集中了中国煤炭资源的60%,另外还有近9%集中于川、云、贵、渝地区。
山西省是资源储量最多的省份,占全国总储量的30%。与资源分布相对应的,是煤炭生产也集中于这些地区。在漫长的地质演变过程中,煤田受到多种地质因素的作用;由于成煤年代、成煤原始物质、还原程度及成因类型上的差异,再加上各种变质作用并存,致使中国煤炭品种多样化,从低变及程度的褐煤到高变质程度的无烟煤都有储存。
按中国的煤种分类,其中炼焦煤类占27.65%,非炼焦煤类占72.35%。中国虽然煤炭资源丰富,但适于露天开采的煤炭储量少,仅占总储量的7%左右,其中70%是褐煤,主要分布在内蒙、新疆和云南。
10.煤的发热量:
煤炭发热量按下表进行分级:
序号
1
2
3
4
5
6
级别名称
低热值煤
中低热值煤
中热值煤
中高热值煤
高热值煤
特高热值煤
代号
LQ
MLQ
MQ
MHQ
HQ
SHQ
发热量(Qnet,ar)范围,MJ/kg
8.50~12.50
12.51~17.00
17.01~21.00
21.01~24.00
24.01~27.00
>27.00
煤的发热量,又称为煤的热值,即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。
煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。煤作为动力燃料,主要是利用煤的发热量,发热量愈高,其经济价值愈大。同时发热量也是计算热平衡、热效率和煤耗的依据,以及锅炉设计的参数。
煤的发热量表征了煤的变质程度(煤化度),这里所说的煤的发热量,是指用1.4比重液分选后的浮煤的发热量(或灰分不超过10%的原煤的发热量)。成煤时代最晚煤化程度最低的泥炭发热量最低,一般为20.9~25.1MJ/Kg,成煤早于泥炭的褐煤发热量增高到25~31MJ/Kg,烟煤发热量继续增高,到焦煤和瘦煤时,碳含量虽然增加了,但由于挥发分的减少,特别是其中氢含量比烟煤低的多,有的低于1%,相当于烟煤的1/6,所以发热量最高的煤还是烟煤中的某些煤种。
鉴于低煤化度煤的发热量,随煤化度的变化较大,所以,一些国家常用煤的恒湿无灰基高位发热量作为区分低煤化度煤类别的指标。我国采用煤的恒湿无灰基高位发热量来划分褐煤和长焰煤。(1)发热量的单位
热量的表示单位主要有焦耳(J)、卡(cal)和英制热量单位Btu。
焦耳,是能量单位。1焦耳等于1牛顿(N)力在力的方向上通过1米的位移所做的功
1J=1N×0J1MJ=1000KJ
焦耳时国际标准化组织(ISO)所采用的热量单位,也是我国1984年颁布的,1986年7月1日实施的法定计量热量的单位。煤的热量表示单位:
J/g、KJ/g、MJ/Kg
卡(cal)是我国建国后长期采用的一种热量单位。1cal是指1g纯水从19.5C加热到20.5C时所吸收的热量。
欧美一些国家多采用15Ccal,即1g纯水从14.5C加热到15.5C时所吸收的热量。
1cal(20Ccal)=4.1816J1cal(15Ccal)=4.1855J
1956年伦敦第误解蒸汽性质国际会议上通过的国际蒸汽表卡的温度比15Ccal还低,其定义如下:
1cal==4.1866J
从上看出,15Ccal中,每卡所含热能比20Ccal还高。
英、美等国家目前仍采用英制热量单位(Btu),其定义是:1磅纯水从32F加热到212F时,所需热量的1/180。
焦耳、卡、Btu之间的关系
1Btu=1055.79J(≈1.055×1000J)1J=9471.58×10的负7次方Btu
20Ccal/g与Btu/1b的换算公式:
因为1Btu=1055.79J,1B=453.6g所以1Btu/1b=1/1.8cal/g1cal/g=1.8Btu/1b
由于cal/g的热值表示因15Ccal或20Ccal等的不同而不同,所以国际贸易和科学交往中,尤其是采用进口苯甲酸(标明其cal/g)作为热量计的热容量标定时,一定要了解是什莫温度(C)或条件下的热值(cal/g),否则将会对燃烧的热值产生系统偏高或偏低。
为了使热量单位在国内外统一,不须以J取代cal作为煤的发热量表示单位。
我国动力煤的主要用途有:
动力煤
1) 发电用煤:我国约1/3 以上的煤用来发电,目前平均发电耗煤为标准煤370g/(kW·h)左右。电厂利用煤的热值,把热能转变为电能。 2) 蒸汽机车用煤:占动力用煤2%左右,蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/(万吨·km)左右。 3) 建材用煤:约占动力用煤的10%以上,以水泥用煤量最大,其次为玻璃、砖、瓦等。 4) 一般工业锅炉用煤:除热电厂及大型供热锅炉外,一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多,数量大且分散,用煤量约占动力煤的30%。 5) 生活用煤:生活用煤的数量也较大,约占燃料用煤的20%。 6) 冶金用动力煤:冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤,其用量不到动力用煤量的1%。
炼焦煤
我国虽然煤炭资源比较丰富,但炼焦煤资源还相对较少,炼焦煤储量仅占我国煤炭总储量27.65%。 炼焦煤类包括气煤(占13.75%),肥煤(占3.53%),主焦煤(占 5.81%),瘦煤(占4.01%),其它为未分牌号的煤(占 0.55%);非炼焦煤类包括无烟煤(占10.93%),贫煤(占5.55 % ), 弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占13.8%),长焰煤(占12.52%),褐煤(占12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占13.80%)和牌号不清的煤(占1.06%)。 炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一般1.3 吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”。
中国是焦炭生产大国,也是世界焦炭市场的主要出口国。2003 年,全球焦炭产量是3.9 亿吨,中国焦炭产量达到1.78 亿吨,约占全球总产量的46%。在出口方面,2003 年我国共出口焦煤1475 万吨,其中出口欧盟458 万吨,约占1/3。2004 年,中国共出口焦炭1472 万吨,相当于全球焦炭贸易总量的56%,国际焦炭市场仍供不应求。2008 年我国焦炭产量总计约32700 万吨,2009 年1月至9月焦炭产量25276.87万吨。
在中国
资源概述
中国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭-太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50%左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91.47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上。 2007年度中国能源矿产新增探明资源储量有较大增加,17种主要矿产新增大型矿产地62处,其中煤炭新探明41处大型矿产地,其中资源储量超过10亿吨的特大型矿产地有14处,净增查明资源储量448亿吨。中国已经查证的煤炭储量达到7241.16亿吨,其中生产和在建已占用储量为1868.22亿吨,尚未利用储量达4538.96亿吨。
2006年1-12月中国煤炭开采和洗选行业实现累计工业总产值698,829,619,000元,比上年同期增长了23.45%;实现累计产品销售收入709,234,867,000元,比上年同期增长了23.72%,实现累计利润总额67,726,662,000元,比上年同期增长了25.34%. 2007年1-12月中国煤炭开采和洗选行业实现累计工业总产值916,447,509,000元,比上年同期增长了28.06%。2008年1-10月中国煤炭开采和洗选行业实现累计工业总产值1,155,383,579,000元,比上年同期增长了57.81%。
“十一五”期间是煤炭工业结构调整、产业转型的最佳时期。煤炭是中国的基础能源,在一次能源构成中占70%左右。“十一五”规划建议中进一步确立了“煤为基础、多元发展”的基本方略,为中国煤炭工业的兴旺发展奠定了基础。“十一五”期间需要新建煤矿规模3亿吨左右,其中投产2亿吨,转结“十二五”1亿吨。中国煤炭工业将继续保持旺盛的发展趋势,今后一个较长时期内,中国煤炭工业的发展前景都将非常广阔。
基本情况
中国幅员辽阔,物产丰富,中华民族赖以生息繁衍、发展壮大、立足世界民族之林的要物质基础。在已发现的142种矿物中,煤炭占有特别重要的位量,资源丰富,分布广泛,煤田面积约55万平方公里,居世界产煤国家之前列。 中国聚煤期的地质时代由老到新主要是:早古生代的早寒武世:晚古生代的早石炭世、晚石炭世—早二叠世、晚二叠世;中生代的晚三叠世,早、中侏罗世、晚株罗世—早白垩世和新生代的第三纪。其中以晚石炭世----早二叠世,晚二叠世,早、中侏罗世和晚侏罗世—早白垩世四个聚煤期的聚煤作用最强。中国含煤地层遍布全国,包括元古界、早古牛界、晚古生界、中生界和新生界,各省(区)都有大小小一、经济价值不等的煤田。
中国聚煤期及含煤地层的分布在:华北、华南、西北、西南(滇、藏)、东北和台湾六个聚煤区而各有不向。
煤炭储量分布
省(区) 预测资源量 褐煤 低变质烟煤 气煤 肥煤 焦煤 瘦煤 贫煤 无烟煤
北京 86.72 - - - - - - - 86.72
天津 44.52 - - 44.52 - - - - -
河北 601.39 9.98 7.24 508.44 30.19 - - - 45.54
山西 3899.18 12.68 53.85 70.42 343.90 508.02 301.89 589.79 2018.63
内蒙古 12250.4 1753.40 9004.00 1079.45 11.02 364.18 0.23 23.96 8.15
辽宁 59.27 6.04 25.35 7.52 1.05 1.63 - 2.15 15.53
吉林 30.03 7.46 11.06 3.68 0.48 0.71 1.88 1.96 2.80
黑龙江 176.13 44.49 8.53 83.33 - 37.65 0.55 1.58 -
上海 - - - - - - - - -
江苏 50.49 - - 34.71 1.57 6.90 2.022 3.45 1.84
浙江 0.44 - - - 0.44 - - - -
安徽 611.59 - 0.66 370.42 35.00 154.37 33.69 3.56 13.89
福建 25.57 - - - - - 0.09 - 25.48
江西 40.84 - 0.38 1.60 0.83 6.09 2.35 5.52 24.07
山东 405.13 24.67 3.23 220.68 76.50 5.64 - 27.66 46.75
台湾 - - - - - - - - -
河南 919.71 8.82 3.75 86.11 19.20 163.77 87.94 109.29 440.83
湖北 2.04 - - - - - - 0.49 1.55
湖南 45.35
0.15 1.27 2.28 2.06 1.31 1.65 36.63
广东 9.11 0.41 - - 0.06 0.07 - 0.74 7.83
广西 17.64 1.69 1.44 - - - 0.44 5.46 8.61
海南 0.01 0.01 - - - - - - -
四川 303.79 14.30 - 4.90 5.71 75.46 55.38 14.78 133.26
贵州 1896.90 - - 5.22 41.40 319.57 133.97 247.27 1149.47
云南 437.87 19.11 0.67 6.22 3.58 124.00 31.17 125.48 127.64
西藏 8.09 - 0.08 0.08 0.20 0.13 0.14 0.03 7.43
陕西 2031.10 - 523.79 800.15 115.89 111.49 64.45 94.53 320.80
甘肃 1428.87 - 242.49 1172.99 1.63 - 5.72 4.83 1.21
宁夏 1721.11 - 1264.83 84.31 20.73 17.75 24.79 123.52 185.18
青海 380.42 - 143.60 51.86 7.85 33.00 30.34 81.18 32.59
新疆 18037.3 - 12920.0 4754.50 312.60 24.80 25.40 - -
全国 45521.0 1903.06 24215.1 9392.38 1032.11 1957.29 803.75 1468.88 4742.43
发展建议
调整铁路运力结构
由于运输瓶颈的影响,运力配置的失调,我国煤炭主产区的煤炭长期以来集中供应到华东、华南相对狭窄的沿海地区,而中部的湖南、湖北、江西省,西南的大部分省区及西部的部分地区由于铁路运输的运力分配问题使煤炭供应特别是电煤供应一直比较紧张。因此,应努力调整好铁路运力结构,加大对煤炭供应紧张、运力短缺地区的铁路建设投入。
加快大型煤炭企业、煤炭基地建设
我国煤炭行业的集中度还较低,煤炭开采企业过于分散,存在大量个体开采的情况,这一方面导致中央和地方政府对煤炭企业的管理难度增大,安全问题令人头痛;另一方面加剧了煤炭供给的不确定性,增加了市场的波动性。煤炭作为一种日趋减少的不可再生资源,国家应当对其开采、使用实施统一管理、统一规划,而不是放任自流。而大型煤炭生产企业在技术性、安全性、可控性等方面的优势勿庸置疑,因此,有必要对现有的煤炭资源进行有效整合。一方面,对所有不具备安全和科学开采条件的企业坚决关闭,另一方面,由政府牵头,按照市场运作方式,将大量分散的煤炭开采企业以股份制的方式,组成大型煤炭集团和基地,实行统一开采、统一管理、统一销售。针对此块精英人才,也是目前我国最稀缺的,目前收纳煤炭人才较多的有煤炭英才网,是煤炭行业人才的一个专业性招聘、求职网站。
积极探索煤电联营的新模式、新途径
煤炭与电力是密切相连的上下游产业,电力企业煤炭消费量占全国煤炭消费量的一半以上,煤电联营模式已经得到了普遍认同。煤炭是我国能源的主体,长期以来西煤东运、北煤南运,由于资源的布局无法改变,要改变阶段性能源供应紧张的情况,必须运用市场机制解决煤电矛盾,推进煤电一体化建设、推进产业融合。煤电联营模式可以多种多样,如在煤矿所在地建立坑口电厂,改“输煤”为“输电”,加快发展特高压输电,提高煤电就地转化比例,减轻电煤运输压力。其次,煤电企业之间还可以签订长期煤炭供需协议,进行煤电战略合作。再次,大型煤炭企业和发电企业之间可以通过相互参股,形成煤电一体化的企业。最后,使煤电企业通过资产重组、联合上市、兼并收购等多种形式,促进煤电企业的战略合作。
加快产业结构调整和经济增长方式转变
中国许多行业的高速发展是建立在低电价、低煤价和高能耗的基础上,市场化的煤炭价格不断上涨,恰恰反映了这些产业对能源的过度消耗。应下决心、下力气控制高耗能产业过快增长势头,完善产业政策,加快产业结构调整,抑制不合理的能源需求,切实转变经济发展方式。一方面,对高耗能产业和过热行业在项目许可、土地、环保、信贷投放等方面要收紧口子、抬高门槛。另一方面,尽快改革资源价格形成机制,使资源价格充分反映资源的稀缺性和环境成本,使提高能源使用效率成为企业的自觉行为。
加快资源税费改革,促进煤炭资源的节约
改革我国的资源税制度,改从量征收为从价征收,实行以储量为基数、与回采率等挂钩的资源有偿使用办法,这一方面加大了煤炭资源获取的难度,增加了煤炭生产的前期投入和财务成本,使得煤矿不能够盲目扩大生产规模;另一方面,将使煤炭生产企业更加珍惜资源,节约资源,更加科学合理配采,在某种程度上遏制“采肥丢瘦”,盲目增加产量的行为。
加快煤炭市场体系的建设与发展
东北亚煤炭交易中心成立于2009年7月,致力于推动煤炭市场体系的建设与发展,建立高度信息化、标准化、开放性的煤炭电子交易平台和煤炭供应链服务平台。
随着煤炭产业环境的深刻变化以及市场化进程的加快,东北亚煤炭交易中心提出“成为领先的全球煤炭产业链整合者”的愿景,并以“建设煤炭交易和煤炭供应链服务标准,优化煤炭产业资源配置,促进产业价值链的高效协同,推动煤炭市场体系建设与发展”为使命,明确提出建设成为“煤炭交易与煤炭供应链服务平台”的战略定位。 依托中国、蒙古、朝鲜、俄罗斯远东、越南、印尼、澳大利亚等全球主要煤炭产地,辐射东北亚主要煤炭消费市场,通过集约的交易平台和电子交易系统,提供公开、高效、公信的煤炭现货交易服务平台,同时通过引进和整合金融、物流等专业服务商,为交易提供信息资讯、仓单质押监管、代垫货款、结算、库存管理、代理采购、运输代理、综合物流、化验检测等综合一体化的服务解决方案。